眾木成林，森林可以提供食物和庇護，維持生物的多樣性。即使在非常極端的條件下，也能夠奇跡般地蓬勃生長。樹木不僅是其他生物的糧倉，還是適應力強的戰士，堅定地捍衛著腳下的土地。隨著植物生理學和森林生態學領域的不斷研究，人類也漸漸解開了樹木的奧秘。因此，這本書的目的在于幫助你更好地理解神奇的樹，了解樹的組成、功能和動態變化，以及樹是如何與人類的生活緊密交織的。
樹是什么？為什么它們對于地球上的生物如此重要？它們是怎樣呼吸、成長、交流和繁衍后代呢？地球上總共有多少種樹呢？它們都生活在哪些區域呢？
在本書中，國際知名的荷蘭樹木研究員奧拉維?胡卡瑞博士將帶領我們深入了解這些地球上非常巨大、非常雄偉的生命體的秘密，書中還有科學家精心繪制的精美罕見的舊版插畫。
引言
你手中拿著的這本書，是科學家多年來研究樹木的成果。這本書讓你得以一窺神秘的樹木世界，作為自然界的一部分，人類與之息息相關卻對其知之甚少。
眾木成林，森林可以提供食物和庇護，維持生物的多樣性。一棵樹能存活上百年，在其生命周期內，它與其它樹木、植物、微生物和動物緊密聯系，因此，即使在最極端的條件下，也能夠奇跡般的蓬勃生長。樹木不僅是其它生物的糧倉，還是適應力強的戰士，堅定地捍衛著腳下的土地。
《卡勒瓦拉》——這部芬蘭民族史詩也道出了樹木的重要性。當英雄萬奈摩寧游泳來到一個荒蕪的世界，并向大熊尋求幫助時，大熊派來一個名叫柏勒沃的男孩，開始在這片貧瘠的土地上植樹。
今天，科學家能夠模擬出樹木的生活環境和條件，可以讓樹木在這些精細的實驗中展示自己。通過研究樹木的多種生長模式，我們能夠傾聽、學習并探索那些對樹而言至關重要的東西——樹木的喜惡；什么有助于它的成長；什么又使它最終滅亡。
隨著植物生理學和森林生態學領域的不斷研究，人類也漸漸解開了樹木的奧秘。因此，這本書的目的在于幫助你更好的理解神奇的樹，了解樹的組成、功能和動態變化，以及樹是如何與人類的生活緊密交織的。
什么是樹？
了解你的表兄弟
樹木利用自立式多年生木質莖，學會了如何長得很高。像地球上的所有生命一樣，樹木也起源于古細菌，這些古細菌很早就開始調節地球上的環境，主要有創造性的光合作用者和清除甲烷生產者。大約30億年前，這些早期的單細胞生物體進化為新型活動消費者，其中一些與別的單細胞有機體相結合，互利共生。從這以后，一連串共生關系給地球帶來形形色色的原生生物。這些原生生物按照其特點，分流形成三個多細胞王國：真菌界、動物界和植物界（如右圖所示，林恩?馬古利斯繪制）。
第一株維管植物出現在400MYA（百萬年前）的志留紀，這種植物開始產生氧氣釋放到大氣中。到石炭紀（約330MYA），二氧化碳含量稀缺，樹蕨進化出了可以呼吸的葉子。接下來出場的是高聳的裸子植物——晚二疊世（250MYA）出現的銀杏和侏羅紀（150MYA）的參天松柏。最終，以闊葉樹形式存在的被子植物或開花植物（如木蘭）在約75MYA取代了針葉樹。
樹木的特別之處在于，形成木質素作為次細胞壁（約占木材干重的30%），同時與所有植物一樣，產生大量的纖維素（地球上最常見的有機化合物）以及單寧。
我們人類的DNA約有50%與樹木相匹配——下次坐在老橡樹下好好想想這件事哦！
光是生命之源
糖的甜蜜藝術
光是生命之源。光合作用中，樹木和其它植物將水(H2O)和二氧化碳(CO2)轉化為糖和氧氣，光為這個過程所需的生化反應提供能量。
在植物的葉子中，葉綠體吸收紅色和藍色光子中的光能量，從類囊體膜上的水分子中分離出質子與電子。在一系列反應中，能量轉化為三磷酸腺苷(ATP)和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)，并釋放出氧氣這一副產品。接著，從CO2中釋放出的碳被固定在小結構的糖中，如葡萄糖和果糖，并進一步形成更大結構的糖類，如纖維素、木質素，或以能量形式儲存在根、塊莖和種子內的淀粉中。
夜間，樹木利用白天獲取的能量，產生大量的植物化學物質。在根部可溶性氮的幫助下，樹木將小結構的糖轉化為氨基酸，用于生成藥用生物堿或有毒生物堿、相關酚類物質（如香草酸、水楊酸鹽、香脂），以及像澀味單寧和木質素這樣的聚合物。植物也能夠將糖類分解成脂質，形成種子儲備能量的可食用油、防護皂、芳香精油（如薄荷醇、檸檬烯、樟腦），以及樹脂（如沒藥）和乳膠（如橡膠）。
生命需要植物
了解食物鏈
只有極少數的微生物從深海熱泉中獲取能量，除此之外，地球上的所有生命都直接或間接地依賴太陽能。植物和自養生物位于食物鏈的底端，它們將二氧化碳和水轉化為有機物，例如葡萄糖，以儲存太陽能。樹木是最大的植物。在自養生物之上是消費者或異養生物，它們從自養生物或者其它異養生物中攝取能量。因此，科學家往往按營養級水平劃分食物鏈（如下圖和右上方所示）。有些消費者又是分解者，例如細菌和真菌，它們與死亡動植物發生化學反應獲取能量，在此之前，腐生生物如蝸牛或禿鷹，可能已咀嚼過這些死亡生物。
在所有的微生物、動物和植物的細胞內，都有好像微型電池的線粒體，它們維持生命的重要活動，如發生呼吸作用，呼出水分和二氧化碳（與光合作用相反），產生ATP（三磷酸腺苷）。ATP是細胞內使用的化學能，人體每天都會將其自身的一部分轉化為ATP。任一系統的凈生產率都等于其總生產率減去呼吸損耗（右下圖以樹葉為例，盧瑟福繪制）。除了在光合作用和呼吸作用中的碳循環以外，其它基本的生物地球化學循環還涉及水、氮、硫（在蛋白質和酶中）、磷（DNA中）以及其它微量礦物質。
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